Q:使用新材料，電池驗(yàn)證周期是多久?
A:不同廠家做出來的材料批次SP成分分析、BT微結(jié)構(gòu)等可能會(huì)有不一樣。如果企業(yè)原來的粘接劑，包括占比的配方是按照某個(gè)廠供應(yīng)的某一批次的導(dǎo)電炭黑去調(diào)的，但下一批來料還是會(huì)再調(diào)，這個(gè)時(shí)間不會(huì)太久，大概一兩個(gè)月以內(nèi)時(shí)間。因?yàn)檎辰觿┖蛯?dǎo)電劑并不是主材，只是輔材，廠家選主材或者選輔材可能連一個(gè)月都用不了，如果是新項(xiàng)目，廠家剛開始就確定用黑貓的產(chǎn)品，以后可能就不再動(dòng)了，主要去調(diào)活性物質(zhì)、正負(fù)極等主材。一旦固定基本就不會(huì)換，會(huì)在一兩個(gè)月以內(nèi)做完。
Q:鋰電池快充中硅基負(fù)極目前的應(yīng)用情況。
A:北交所第一股的貝特瑞就是做硅基負(fù)極起來的，他給松下供的硅基負(fù)極用在特斯拉上，硅基負(fù)極的技術(shù)也迭代了很多，從最早的納米硅粉到用納米硅粉和石墨復(fù)配，再到硅氧、硅碳，最初是在納米硅粉上包碳，后來演變成在多孔碳里沉積硅。
國內(nèi)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈起來后，大家用groupfourteen的技術(shù)路線，在多孔碳里面去沉積硅。目前來看國內(nèi)頭部幾家企業(yè)，像貝特瑞、杉杉股份、中科院物理所創(chuàng)辦的天目先導(dǎo)，都在做groupfourteen的技術(shù)路線，即氣象沉積硅，硅氧逐漸被放棄。
目前來看，大部分廠商在市面上的電池樣品還是納米硅和石墨等復(fù)配的產(chǎn)品；但是研發(fā)階段都是化學(xué)氣象沉積的硅碳材料。目前遇到的主要問題就是硅的核心化反應(yīng)過程中導(dǎo)致很大的體積膨脹，甚至極有可能把負(fù)極極片撕裂，導(dǎo)致電芯失效。
目前來看，最好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是摻雜10%的硅碳，即大概負(fù)極里摻5%的硅，這是目前比較成熟的在研階段產(chǎn)品。如果要做到更高的能量密度，硅的占比要達(dá)到百分之四十、五十左右，將來試售的硅碳就是一半碳一半硅，然后再復(fù)配石墨，其實(shí)就相當(dāng)于25%-20%的硅含量，這樣的硅含量是各電芯廠在研的狀態(tài)，因?yàn)闆]有辦法很好的解決體積膨脹的問題。
純硅首效比較高，和硅氧相比，首效跟石墨差不多，從天目先導(dǎo)、貝特瑞、杉杉股份拿來的1:1的硅碳，廠商可能還會(huì)再復(fù)配一些石墨，或者可能還摻一些硬質(zhì)碳，因?yàn)椴煌奶疾牧蠈?duì)降低體積膨脹有不同的作用。負(fù)極一般是水性涂覆，需要加懸浮劑CMC,CMC幫助漿料分散均勻，但CMC加多了會(huì)導(dǎo)致電池電阻變大，倍率上不去；CMC加少了會(huì)導(dǎo)致漿料沒辦法均勻分散。目前業(yè)內(nèi)贏得時(shí)代是CMC加的最少的公司，其攪拌混合做的比較好，工程化能力非常強(qiáng)，導(dǎo)致硅碳做出來的材料比其他廠商做出來的內(nèi)阻要小很多。
目前來看，國內(nèi)硅碳企業(yè)排序，分別是貝特瑞、杉杉股份、江西紫宸、天目先導(dǎo)。硅碳企業(yè)供樣水平都差不多，更重要的是產(chǎn)品工程化的能力，包括產(chǎn)能、均一性、批次重復(fù)性。其中做的比較好的就是貝特瑞。再有就是江西紫宸，貝特瑞做硅碳，江西紫宸做硅氧?，F(xiàn)在一般的硅碳和硅氧價(jià)格大概是十七八萬左右一噸。納米硅粉的話大概是20萬左右一噸。硅碳和硅氧相對(duì)來說是未來發(fā)展的方向，主要還是看硅碳。
另外還有一個(gè)比較新的技術(shù)路線，就是回收舊的太陽能板后粉碎，由于太陽能板本身是會(huì)做摻雜的，它是N型或者P型的半導(dǎo)體，半導(dǎo)體本身電子導(dǎo)率比較高，用回收的太陽能板做納米硅粉，也是一個(gè)新的方向。但是目前不知道國內(nèi)誰做的比較好，這個(gè)技術(shù)在海外做的比較好。
Q:硅基負(fù)極一代到三代產(chǎn)品的差距及特點(diǎn)。
A:不同的人分的一代到三代是不一樣，就我認(rèn)為，一代是納米硅、納米硅粉跟石墨復(fù)配，簡單的球磨物理的混合，一代產(chǎn)品存在體積膨脹的問題，通過復(fù)配可能解決一部分，但整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不是很好。
二代產(chǎn)品是硅碳，就是在納米硅粉上做一層CAD,包一層碳，一方面提高硅的電子硅導(dǎo)率，包一層碳會(huì)抑制一些體積膨脹跟收縮，對(duì)SEI膜的形成有一些好處。
第三代產(chǎn)品就是groupfourteen的技術(shù)路線，在接孔碳里面用硅烷做化學(xué)氣象沉積，形成硅碳復(fù)合體，能夠最好降低體積膨脹。
也有的是按納米硅、硅氧、硅碳分類，硅氧可以算二代產(chǎn)品，硅氧相對(duì)于純的納米硅來說，可以更好的降低體型，因?yàn)閮?chǔ)能機(jī)制不一樣，硅氧有一個(gè)相變的反應(yīng)，可能形成一些非活性的氧化物，會(huì)消耗一部分鋰，降低首效。非活性的氧化物本身既沒有離子導(dǎo)，又沒有電子導(dǎo)，導(dǎo)致動(dòng)力變得很差，現(xiàn)在大部分公司也有做硅氧的產(chǎn)品，但是基本上后續(xù)不會(huì)再用硅氧，硅氧的技術(shù)路線可能也就到此為止。
Q:第三代產(chǎn)品是不用添加補(bǔ)鋰劑了嗎?
A:對(duì)，是這樣的，補(bǔ)鋰劑一般針對(duì)硅氧產(chǎn)品，硅碳本身首效比較高，石墨本身首效也比較高，硅碳和石墨做復(fù)配，形成復(fù)合硅碳負(fù)極，首效不會(huì)比石墨差，不需要做補(bǔ)鋰。
Q:純石墨負(fù)極、硅氧、硅碳的首效分別是多少?
A:硅碳跟石墨的首效差不多，大概都在95以上，硅氧比較低，可能有80多，90以下，不同廠家做出來的東西不一樣，這跟用什么電極液有很大關(guān)系。
Q:負(fù)極表面形成的SEI膜會(huì)消耗鋰離子，用不同的負(fù)極有區(qū)別嗎?
A:對(duì)不同的負(fù)極是會(huì)有區(qū)別的，石墨本身是層狀結(jié)構(gòu)，離子在電解液里是溶劑化的，插入層狀結(jié)構(gòu)時(shí)，要去溶劑化，形成SEI膜，用EC或VC電極液在負(fù)極成膜比較好。硅的首效比石墨還要高一點(diǎn)，或者跟石墨差不多，它形成SEI膜相對(duì)來說也會(huì)好一些，而硅氧則不是SEI膜的問題，硅氧材料本身在充電的過程中，本身會(huì)分解產(chǎn)生非活性物質(zhì)，會(huì)耗鋰，導(dǎo)致首效降低。
三種材料SEI結(jié)構(gòu)本身沒有太直接的區(qū)別，因?yàn)椴还苁枪杼歼€是硅氧，都是跟石墨復(fù)配后的產(chǎn)品，真正在表面接觸電極液的實(shí)際還是石墨，硅碳或者硅氧是埋在石墨底下的，并不會(huì)直接接觸電極。單純形成SEI膜的過程會(huì)耗一些鋰，但不會(huì)太多，首效如果很高，達(dá)到90%以上，只消耗百分之一二的鋰就沒必要用補(bǔ)鋰劑。
Q:硅碳負(fù)極哪些做的相對(duì)好一些?
A:國外的話就是groupforteen,他們的核心技術(shù)國內(nèi)很多公司都在做，像貝特瑞、杉杉、天目先導(dǎo)，也包括一些新創(chuàng)公司。至于哪家公司做的比較好，主要看穩(wěn)定性、批次重復(fù)性、工程化能力。就我來看，硅碳基本上用天目先導(dǎo)，然后是貝特瑞。大廠產(chǎn)品的均勻性、穩(wěn)定性比較好。國內(nèi)廠家沒有代差，大家都很卷，無非就是價(jià)格的競爭，以及某個(gè)批次性能的比較，但是都不構(gòu)成代差。
Q:硅烷在氣孔硅里如何制備?
A:硬質(zhì)碳有很多氣孔，是可以通氣的，硅烷通過進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，把硅烷變成沉硅，沉積在氣孔里，形成復(fù)合硅，這個(gè)過程叫化學(xué)氣象沉積。
Q:活性炭上沉積硅技術(shù)有人做嗎?做的怎么樣?
A:就是在普通的碳材料上沉積一層硅，再拿CAD鍍一層碳，再沉一層硅，再鍍一層碳，這種技術(shù)也有人做，像貝特瑞也在做。這也是一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓硅和碳混的更好，同時(shí)，體積膨脹的問題也能得到更好的解決。
Q:4680、4695這種大圓柱現(xiàn)在進(jìn)展情況，預(yù)計(jì)什么時(shí)候會(huì)有比較明確的落地?
A:4680特斯拉已經(jīng)落地了，國內(nèi)中創(chuàng)，億緯其實(shí)基本上都已經(jīng)落地了。億緯還沒有出貨。國內(nèi)基本上研發(fā)都做完了，主要看車廠什么時(shí)候下訂單，這就是純商務(wù)問題。
Q:硅碳膨脹系數(shù)多少?
A:一般不會(huì)這么算，因?yàn)椴粫?huì)拿純材料去做，都是會(huì)拿純材料跟不同比例的石墨去復(fù)配。一般先把材料跟石墨做復(fù)配，例如30%的硅碳跟石墨復(fù)配后，不會(huì)有通常說的膨脹系數(shù)，會(huì)區(qū)分是Z向膨脹，還是XY向膨脹。因?yàn)橐粋€(gè)極片，Z向膨脹是往上膨脹，SY向膨脹是往兩邊膨脹，就我們的經(jīng)驗(yàn)來說，硅碳跟石墨大概是三七開膨脹，這個(gè)膨脹是大家可以接受的，由于膨脹本身跟極片的壓實(shí)也有一定關(guān)系，XY向的膨脹不會(huì)太明顯，導(dǎo)致極片卷曲或碎裂。
Q:硅碳和硅氧分別與石墨復(fù)配后，相同摻混比例下膨脹大小的對(duì)比情況。
A:目前來講，其實(shí)兩個(gè)應(yīng)該差距不是很大。三代跟二代的主要差距不是在膨脹上，主要差距是硅氧的首效比較低，所以現(xiàn)在基本不用了。硅氧也做了一些包碳等微結(jié)構(gòu)，也會(huì)緩和它的膨脹。
Q:硅氧被淘汰的主要原因是什么?
A:我認(rèn)為是成本問題，而且工藝會(huì)更復(fù)雜。因?yàn)閴涸谡龢O上犧牲性的補(bǔ)鋰劑消耗后需要把產(chǎn)生的氣體抽走，例如在正極加草酸鋰產(chǎn)生二氧化碳，如果在負(fù)極用很多鋰金屬的東西，合漿的時(shí)候，或者是涂覆后，弄上去是很危險(xiǎn)的。之前有的電芯廠用鋰粉補(bǔ)鋰導(dǎo)致事故。也有人加穩(wěn)定劑做成鋰漿或其他，一是成本高，二是工藝相對(duì)復(fù)雜。走許多彎路把硅氧救回來，其實(shí)不如直接用硅碳。
Q:CVD第三代的售價(jià)大概多少萬一噸，未來的價(jià)格趨勢?
A:我們現(xiàn)在購買的話，20萬以下。本身成本就高，因?yàn)樯婕昂芏喔邷貒a(chǎn)，就算做納米硅，也涉及很多高溫，研磨成本也不會(huì)低。但是具體怎么做下來價(jià)格，材料上我不太清楚。
Q:CVD法在實(shí)驗(yàn)室有遇到難以解決的問題嗎?
A:CVD法做納米硅的路線目前很多廠都在做，都是跟隨groupforteen的技術(shù)，CVD做傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)接觸比較少，后來由于半導(dǎo)體支撐，國內(nèi)的很多設(shè)備，包括原材料、特氣、硅烷器等，不少公司都在做量產(chǎn)了，個(gè)人認(rèn)為，大規(guī)模給電芯廠供貨、量產(chǎn)沒有問題。
另外，大規(guī)模上量還要考慮電芯廠如何更好的解決體膨的問題，因?yàn)橹肮璞旧碛昧坎惶?，它跟石墨?:9占比，如果要上更大量，急需電芯廠解決怎么做高硅的問題。目前硅占比已經(jīng)比較高了，松下初代硅占比才不到1%。另外，就是解決體膨的問題，目前很多合漿技術(shù)、粘接劑技術(shù)，電芯廠都在做；最后就是上料的問題，即硫化床技術(shù)，這個(gè)技術(shù)路線本身是可行的，就是時(shí)間的問題，摸索一些具體參數(shù)。
Q:PVD法制納米硅的路線進(jìn)展情況?
A:現(xiàn)在產(chǎn)品用納米硅，但是真正的研發(fā)方向都是在CVD長的硅碳上，我認(rèn)為納米硅用球磨法更合適，成本低，而且我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，那么多報(bào)廢的光伏板，直接拿光伏板磨就可以了，沒必要非用PVD做納米硅。
報(bào)廢的光伏板本身是摻雜半導(dǎo)體，電子導(dǎo)率高。最早的天目先導(dǎo)就是用球磨法磨硅粉、微米硅或納米硅。納米硅比表大，副反應(yīng)多，有更大的面積長SCI、SEI膜；微米硅體積大，比表小，不會(huì)有那么多面積長SCI膜，界面的伏法小一些。我認(rèn)為還是用球磨法就好。
Q:CVD法面臨的主要問題是成本問題嗎?
A:對(duì)，一個(gè)是成本問題，價(jià)格有點(diǎn)高，本身硅的成本就不低；另一個(gè)就是需求不足的問題。
Q:CVD的硅碳和原來的納米硅硅碳相比，哪種理論成本更低?
A:理論成本更低的話，肯定是原來的那一種，但是原來那種納米硅在負(fù)極里只占0.5%,但是如果做一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，像現(xiàn)在的硅碳可能能做到5%,硅含量比最初代的產(chǎn)品提升十倍，體膨問題也得到了很好的解決。
Q:硅碳價(jià)格降到什么水平能夠大規(guī)模放量?
A:這個(gè)不好給判斷的，與市場有很大關(guān)系，如果需求很強(qiáng)，需要長續(xù)航，消費(fèi)力很強(qiáng)的話，價(jià)格高一些也能上量。我覺得真正推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、以及大規(guī)模應(yīng)用的，更多的是成本、供應(yīng)鏈成熟。
Q:哪些企業(yè)硅碳做的比較好?
A:硅碳做的比較好的主要是日本企業(yè)，比如東麗、可樂麗，國內(nèi)也有幾個(gè)企業(yè)，但和日本的沒法比。我認(rèn)為國內(nèi)硅碳這方面唯一有希望的是貝特瑞、杉杉股份這些大廠，依托其工程化能力，如果看清市場，想入局的話，還是有希望的。
-END-
來源：隆眾資訊
免責(zé)聲明：所載內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)及業(yè)內(nèi)人士投稿，微信公眾號(hào)等公開渠道。我們對(duì)文中觀點(diǎn)保持中立，文中觀點(diǎn)不代表本站觀點(diǎn)，文章僅供參考和交流。轉(zhuǎn)載的稿件版權(quán)歸原作者和機(jī)構(gòu)所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們刪除。
地址：福建省福州市鼓樓區(qū)
